左手材料研究进展及应用

左手材料研究进展及应用

左手材料,指的是介电常数(ε)和磁导率(μ)都是负数的材料(物质).在自然界中,所有物质的介电常数(ε)和磁导率(μ)都是正数.左手材料这种新型材料

的非常之处,在于其负的介电常数和磁导率使得主导普通材料行为的许多物理特性产生逆变. 左手材料有时也被称作”异向介质”,”负折射系数材料”. 迄

今为止,我们在自然界中见到的都是右手材料,右手规则一直被认为是物质世界

的常规.但是,在左手材料中,电磁波的电场,磁场和波矢却构成左手关系.这也是这种材料被称为"左手材料"的原因.

由于这种材料的介电常数和磁导率都是负数,折射率也是负的,根据电磁学理论,可以推断出它有很多奇异的物理特性.由于这个学期正在学习电磁场,电磁场的数学基础和这种反常自然界物质的神奇特性让我非常感兴趣.虽然阅读了较多的文献,不过很多理论还是不能理解.不过,我理解的那一部分已经受益匪浅了.

比如,人的大脑要有创新精神,敢于突破常规,虽然右手规则是统治自然界物质的普遍规律,在我们的脑海中,也根深蒂固的有ε和μ同时>0的概念,不过,只要敢于想,敢于创造,这种突破自然界常规的物质LHM(left hand material)就可以发挥出它巨大的功能.

一.左手理论的起源和发展

1967年，前苏联物理学家Veselag。在前苏联一个学术刊物上发表了一篇论文，首次报道了他在理论研究中对物质电磁学性质的新发现，即:当ε和μ都为负值时，电场、磁场和波矢之间构成左手关系。他称这种假想的物质为左手材料，同时指出，电磁波在左手材料中的行为与在右手材料中相反，比如光的负折射、负的切连科夫效应、反多普勒效应等等。这篇论文引起了一位英国人的关注，1968年被译成英文重新发表在另一个前苏联物理类学术刊物上。但几乎无人意识到，材料世界从此翻开新的一页。

左手材料的研究发展并不是一帆风顺。在这一具有颠覆性的概念被提出后的

30年里，尽管它有很多新奇的性质，但由于只是停留在理论上，而在自然界中尚未发现实际的左手材料，所以，这一学术假设并没有立刻被人接受，而是处于几乎无人理睬的境地，直到将近本世纪时才开始出现转机。英国科学家Pendry 等人在1998-1999年提出一种巧妙的设计结构可以实现负的介电系数与负的磁

导率，从此以后，人们开始对这种材料投入了越来越多的兴趣。2001年的突破，为左手材料的研究形成热潮莫定了历史性基础。

2001年，美国加州大学San Diego分校的David Smith等物理学家根据Pendry 等人的建议，利用以铜为主的复合材料首次制造出在微波波段具有负介电常数、负磁导率的物质，他们使一束微波射入铜环和铜线构成的人工介质，微波以负角度偏转，从而证明了左手材料的存在。

2002年7月，瑞士ETHZ实验室的科学家们宣布制造出三维的左手材料，这将可能对电子通讯业产生重大影响，相关研究成果也发表在当月的美国《应用物理快报》上。

2002年底，麻省理工学院孔金甄教授从理论上证明了左手材料存在的合理性，并称这种人工介质可用来制造高指向性的天线、聚焦微波波束、实现“完美选

镜”、用于电磁波隐身等等。左手材料的前景开始引起学术界、产业界尤其是军方的无限遐想。

2003年是左手材料研究获得多项突破的一年。美国西稚图Boeing Phantom Works的C. Parazzoli与加拿大University of Toronto电机系的G.日eftheriades所领导的两组研究人员在实验中直接观测到了负拆射定

律;IowaState University的S. Foteinopoulou也发表了利用光子晶体做为介质的左手物质理论仿真结果;美国麻省理工学览的E.Cubukcu和K.Aydin在《自然》杂志发表文章，描述了电磁波在两维光子晶体中的负折射现象的实验结果。基于科学家们的多项发现，左手材料的研制赫然进入了美国《科学》杂志评出的2003年度全球十大科学进展，引起全球瞩目。

二.LHM的理论解释

(1)k,E,H的左手关系

从Maxwell方程出发:

对于各向同性的LHM,存在本构关系:

D =ε

E B =μH

从波动方程:

得到色散关系:

其中为折射率的平方。

对于折射率n,当ε和μ同时>0时,符合色散关系,波动方程有解。若同时改变介电常数和磁导率的符号,使得ε和μ同时<0,可以看到他们的乘积数值相同,波动方程同样会有解,这并不违反Maxwell定律。但电磁参数同时为负的解必然和通常的不同,从而得到电磁波的特性必然有很大差异。

由麦克斯韦的两个旋度方程:

电磁波在无源媒质中传播时可得

由可以看出, 当ε>0、μ>0 时, 如图1(a)所示,电场E,磁场H 和波矢量k 满足右手螺旋关系; 而当ε<0、μ<0 时, 上述三者满足左手螺旋关系,如图1(b)所示。另外, 描述电磁波能流密度的坡印廷矢量定义为:S=E×H 由此看出, 能

流密度与电场E、磁场H 满足右手螺

旋关系。从而可以得出一个有意思的结论, 当ε>0、μ>0 时, 能量流动方向S和电磁波的传播方向k是一致的;而当ε<0、μ<0 时, 两者的方向却是相反的。波矢k代表相位传播方向,波印廷矢量S代表能流传播方向,即群速度传播方向.所以LHM是一种相速度与群速度相反的物质.

(a)右手( ε>0, μ>0) (b) 左手( ε< 0, μ< 0)

图(1) 电场、磁场、波向量与能流密度方向之间的向量关系

同时,LHM必须是色散物质,这一点可以由电磁场能量表达式看出

式(1)

因为,如果不存在色散的话,根据式(1)ε<0,μ<0,总能量将为负值.

(2)LHM具有负的折射特性

图2中,如果媒质2同时拥有负参数,它的折射系数表征为:

式(2)

图(2) 电磁波在RHM 和LHM 两种材料分界面的传播

由于两个负数乘积与两个正数乘积的值相同,等式(2)得到与正参数媒质相同的折射系数。为便于区分和保持参数的一致性,假设媒质2有损耗且其电磁参数为复数:

式(3)

当:Re(ε2r),Re(μ2r)为正时, 0≤θε,μ≤π/2

Re(ε2r),Re(μ2r)为负时, π/2≤θε,μ≤π

将(3)代入(2)中得到:

这样折射系数明确地由构成媒质电磁参数的正负所决定,即右手材料中n2>0称为正折射,左手材料中n2<0称为负折射。折射角的大小仍可由折射定理给出,当n2=-｜n2｜时,由折射定理n1sinθ1=n2sinθ2可以得到一个负折射角,此时折射线和入射线出现在法线的同侧。

用它制成的透镜与普通玻璃透镜相比有着完全不同效果,如用LHM做成的凸(凹)透镜对光线有发散(汇聚)作用,与玻璃透镜的情况正好相反,如图(3)所示。图(3) 左手媒质做成的透镜对光的折射

(3)LHM负的Doopler效应

在左手材料中波矢方向与能流方向相反,如图(4)所示。若探测器向光源(频率为ω0)靠近时,在RHM中探测到的频率比ω0高,而在LHM中探测到的频率比ω0低。若探测器离开光源时,在RHM中探测到的频率比ω0低,而在LHM中探测到的频率比ω0高。左手材料中源的辐射性传播并不是向前而是指向辐射源。

图(4) 两种媒质的Doopler效应

描述电磁波功率流动的坡印亭矢量表示为S=E×H*,因各个构成量并不依赖构成材料电磁参数符号的变化而变,表明在左手媒质中坡印亭矢量和群速仍与在右手媒质中相同。

(4)LHM的分界面条件

从Maxwell方程我们得到电磁波经过两种媒质界面时K、E、H的切向分量连续不受影响,法向边界条件不连续,满足边界条件:

(4)

(5)

当,,从(4)、(5)式可得出En1、Hn1分别与En2、Hn2符号相反,而切线分量不变,则能流S的方向(E×H)在LHM中与波矢K方向相反(图5所示)。研究者们从试验现象上进行了验证,如C.Caloz用软件对LHM和RHM交界处进行仿真模拟,得到了各量在分界面处的变化情况。结果归纳如图所示。

图(5)RHM 和LHM 交接面处的边界条件

(5)LHM的本征阻抗值

电磁波从RHM入射到LHM,为便于研究,不妨设在两种材料中传能量输相同,使时能量完全匹配,电磁波完全从一种媒质进入到另一种媒质中,则在交界面处反射系数必须为零,对于垂直入射波( )有或者,阻抗值由材料的无源特性决定,因此左手材料的阻抗仍为正值。

(6) 完美透镜

“完美透镜”的概念如下: 当一束光源从真空射入左手介质组成的平板时, 由于左手介质的负折射率导致折射光线以相对于表面的负角度偏折, 使得原先从一个光源发出的光线重新聚焦于一点, 如图6 所示。

图(6)完美透镜示意图

当透镜的相对介电常数和相对磁导率皆为- 1; 即εr= - 1, μr = - 1, 此时透镜介质阻抗

与真空相同。此时透镜与外部媒质的分界面上达到良好的匹配,其反射系数为零。Pendry 认为, 在这种情况下, 传播波与消失波对图像的分辨率都有贡献。因此, 在重构一副图像时, 不受实际尺寸和透镜表面完美性的限制。可以实现“理想成像”。

(7) 负介电常数实现的理论解释

等离子体的介电常数表示为Drude模型:

其中等离子体频率,m为总动量值,N为平均电荷密度。其介电常数随频率变化而变化,当工作频率低于ωp时,将εp(ω)<0,此时波矢为虚数,电磁波不能在等离子体内传播。J.Pendry为左手材料的实现奠定了理论基础,1996年发表论文指出,周期排列的金属细线(rod)对电磁波的响应与等离子体对电磁波的响应行为相似,其原理是电磁场在金属细线上产生感应电流,正负电荷分别向细线两端聚集,从而产生与外来电场反相的电动势。当电磁波电场极化方向与金属线平行时起高通滤波作用,在低于电等离子频率时材料介电常数会出现负值,且满足表达式:

ωp是电等离子频率,此时,n为金属内的电荷密度,r为细线半径,α是细线间距。ωe是电谐振频率,当频率出现在ωe和ωp之间时εeff出现负值

(8)负磁导率实现的理论解释

1999年Pendry提出另外一种结构,周期排列且单元尺寸远比波长小的金属开环谐振器SRRs(split ring resonators)。开环谐振器在受到微波磁场的作用会感应出环电流,这好比一个磁矩,加强或者抵抗原磁场,在谐振频率处会出现负磁导率,且满足表达式:

F为SRRs在一个单元的填充因子,ω0为依赖于SRRs结构的谐振频率,ωm是磁等离子频率,Γ是损耗因子。ω0<ω<ωm,μeff出现负值。

三左手材料的实现

(1)微波段LHM的合成

1)基于SRRs和金属线的LHM合成

Smith和Shelby等人根据负介电常数和负磁导率获得的方法将Rods近距离放在SRRs附近,通过周期排列构成复合材料。在此复合材料中,由于外部电场和磁场在金属结构上的感应电流同时起作用,使得介电常数和磁导率表达式都体现出Drude模型的形式。通过计算、仿真和实验验证,使Rods和SRRs复合材料介电常数和磁导率分别为负的频率范围有重合(图7为Smith实验样本的基本构成)。频率在10.2~10.8GHz范围内材料的ε、μ都出现负值,在谐振频率范围内折射系数表现为负值,出现负折射现象。图7(a)为一个单元开环谐振器(SRR),形状是正方形,c=0.25mm,d=0.30mm,g=0.46mm,w=2.62mm,铜厚度为0.03mm;图7(b)为在玻璃纤维母板两侧植入铜质开环谐振子和细铜线,每个结构单元由6个谐振子和两根细铜线组成,两块母板夹角为90°;图7(c)为A实验材料样品,B负折射的试验结果。

图(7)Smith实验样本的基本构成

需要指出的是,构成LHM的细线和开环谐振器在空间一般按各向异性分布,所

以由图7(c)表述的结构具有各向异性的性质。在谐振频率范围内,只有当完全极化的电磁波沿x或y轴入射时μ和ε是负值, 左手特性才会出现。目前研究的左手材料是由开环谐振器和金属细线两种结构周期排列组成,在制作和使用上都有一定的难度,且呈现左手材料性质的频段较窄,应用受到限制。

2) 基于其它结构单元的左手材料

左手材料的实现要求介电常数和磁导率同时小于零,即系统中必须存在两个独立的谐振(电谐振和磁谐振),且谐振的频段要有重叠部分,实现起来比较困难。因此在现有左手材料设

计理念的基础上衍生出许多其它形状的左手材料,如L.Ran等设计的Ω结构左手材料(图8a)充分利用了单元中两金属结构之间的耦合效应,一定程度地实

现了开口谐振环与金属线的“集成”。他们还应用热压工艺将处于不同层的Ω环状左手材料固化成体状复合材料,从而为实际应用打下了良好的基础。H Chen 设计了由同时具有负介电和负磁导响应的类似S形的共振器组成的弓形左手材

料(图8b);https://www.wendangku.net/doc/3518247771.html,garkov设计了螺旋环左手材料(图8c)。应用传输线也可实现左手材料。传输线是由周期性排列的电子元器件组成,包括串联的电感和并联的电容,电磁波在其中传播的色散关系与正折射材料相同。但当电感和电容的位置发生互换时,即电感并联、电容串联,电磁波在其中传播的色散关系与负折射材料类似。2004年Grbic等采用由电容C和电感L等电子元器件组合实现了传输线平板左手材料(图8d),观察到负折射及平板聚焦特性,其成像的分辨率达到了0.36λ,突破了衍射极限成像。另外,Pendry在2004年末理论上提出了采用手性媒质与谐振的电偶极子系统组合成谐振的手性系统来实现负折射.按此种方法制备左手材料,其结构单元与谐振波长之比可达1∶100,这将有助于实现以小的器件体积作用较大波长的电磁波并有利于器件单元的集成。

图(8)基于其它结构单元的左手材料

3) 负折射率的试验验证

2001 年4 月UCSD 发表于《science》上的《负折射率的试验验证》一文对左手介质的发展起到了很大的推动作用。图9( a) 为其用于试验的用铜线和裂缝环状谐振器(split ring resonator,SRR)组成的周期阵列。

(a) (b)

图(9)用于负折射率试验验证的人工介质和试验装置图

9(b)为在微波波段进行试验的测量装置。图10(a)为f=10.5GHz 时进行的折射角的测量结果, 其中实线与虚线分别为试验材料与普通材料(聚四氟乙烯)的

测试曲线。从测试结果看, 两者折射角相差约90°。图10(b)为试验材料在

f=8~12GHz 时折射率测量结果, 其中10.2～10.8GHz 为负值。

图(10)负折射率的试验结果

在该论文中,对折射率的正负取值提出了看法,其依据来源于折射率数学平方根的取舍:

因此,

在以往的关于折射率的描述,上式只取+号,-号被视为无意义.论文认为:在

当ε>0,μ>0时,式取+号;而当ε<0,μ<0时,取-号,即负折射率.

4) 微波频段LHM的应用

自2001 年UCSD 发表了在微波频段完成了LHM材料的人工制作之后, 在微波频段制作“人工材料”(metamaterials)得到很大发展, 并在微波部件和天线设计中得到广泛应用。2003 年《IEEE 天线与传播汇刊》专门出版了关于“人工

材料”的专辑, 包含LHM和EGB 两类材料。从微波电路设计看, LHM和EGB 制作几乎就是同一种模式; 相对于演绎与光子带隙结构的EGB 来说,LHM的物理意义更加明确。微波频段的人工材料大部分都具有显著的“色散”

特性, 其负介电常数和磁导率都出现的较窄的频段内,在一定的工作带宽内

人工材料会同时具有右手、左手特征, 此材料也称为“左右手混合材

料”( CRLH) 。下面给出的两个例子就是CRLH 的实际应用。

①双波段分支线耦合器

用普通微带线制作的分支耦合器, 通常相应于其基平频(f1)和其奇数倍(3f1)的频率。利用CRLH 传输线的非线性相位响应特性, 可以实现所需双频(f1,f2) 的设计。

图11( a) 为采用CRLH 设计的双波段分支线耦合器的实物图, 图11( b) 为其S 参数测试图。

图(11)CRLH 双波段分支线耦合器

(2)小型化微带天线

利用CRLH 特性可以大大缩小微带天线的尺寸。如图12 所示

图(12)CRLH微带天线

(2)红外及可见光波段的LHM

光频段负介电常数和负磁导率的实现是光频段LHMs实现的前提。其中,负介电常数的实现相对比较容易,因任何一种金属当电磁波的频率低于其等离子体谐振频率时,介电常数均为负。而光频段负磁导率的获得就很困难。自然界中大多数磁性物质的磁导率均大于零,且磁响应具有高频截止特性,如铁磁物质在可见光

和红外频段将失去磁性,所以获得THz或更高频段的磁响应无论对THz光学还是应用都有非常重大的意义。

1)红外及可见光波段负介电常数的实现

通常金属的等离子频率在可见光到紫外光波段,而周期性排列的金属线阵列能够调整材料的电子密度,降低其等离子体频率ωp,其有效等离子体频率可由公

式ω2p=2πc20/[a2ln(a/r)]表示,其中r为金属线半径,a为晶格常数,c0为真空中光速。因此调整阵列的晶格常数和金属杆半径可实现红外、THz波段的负介电响应。Zhang等采用μSL系统(图13)合成了大长径比的金属线阵列,使等离子频率出现在0.7THz。其制备工艺为:首先携带杆阵列图案信息的紫外光束被凸透镜聚焦在液体树脂表面,该液体树脂包含有单体和光引发剂,被紫外光照射后可光交联。在紫外光照射下,液体树脂中形成了杆阵列的固体聚合

物薄层。在降低升降机的过程中,薄层逐渐堆砌起来形成三维的固体聚合物。随后把聚合结构浸入到丙酮中以移去未交联的树脂,再放入紫外炉中固化增强杆的机械强度,固化后的阵列结构从丙酮中显现出来。最后向聚合结构喷射一层金的薄膜以确保适当的传导性。金属线阵列的晶格常数为120μm,直径为30μm,金属线长1mm,且金的厚度为0.3μm,远大于金在1THz时的趋肤深度(80nm)。因此在此频段内视阵列为金属线而不考虑里面的聚合物。该实验采用化学生长的方法制备金属线阵列,成本低且容易实现,为红外、可见光波段左手材料的实用打下了基础。

图(13)μSL系统和金属线阵列

2)红外及可见光波段负磁导率的实现

采用微结构单元替代磁性材料中的原子和分子可实现高频磁响应。Pendry理论研究表明当单元尺寸SRRs按比例缩小时,其磁响应可扩展到红外波段而不能扩展到可见光波段SRRs可以看作由电感和电容组成LC电路,当SRRs减小到一定尺寸时,其电感L和电容C不再继续减小,谐振频率趋近于某一定值。即采用金属微结构理论上不能实现可见光波段磁响应。另外,损耗也是限制可见光波段磁响应的原因。当结构单元尺寸与趋肤深度可比较时,其电阻损耗和趋肤深度问题变得更为突出。2004年T.J.Yen等采用光刻蚀技术加工制备了结构单元为30μm 左右的铜SRRs阵列(图14a),使负磁导率效应首次达到了红外波段。制备的不同系列的SRRs样品的几何参数为线宽4μm或6μm,内外环间距2μm或3μm,外环边长分别为26μm、32μm和36μm,晶格常数分别为36μm、44μm和50μmSRRs 的材质为铜,厚度为3μm,其基板为400μm厚的石英。实验中采用椭偏测量仪,利用椭圆偏光法测量经样品表面反射光的S偏振分量和P偏振分量的复反射系数。样品在入射光的激励下产生了1THz磁响应,且磁响应强度比自然磁性材料大1个数量级。通过将SRRs与由电感和电容组成的LC谐振电路(ωLC=(LC)-1/2)相类比。入射电磁波满足以下两个条件之一时即可与LC谐振电路一样发生谐振:①电磁波的E分量有垂直于电容器平板的分量;②电磁波的H分量有一个垂直于电感线圈所在平面的分量。如果条件②满足,则线圈中的诱导电流可以比作原子中的环形电流,从而激发1个磁场,该诱导磁场反作用于外加磁场,可产生负的

磁导率。据此Linden等利用电子束刻蚀技术制备了结构单元尺寸为300nm左右的单个金SRRs(图14b),并在实验中测量了这种样品的电磁波透射和反射行为。实验发现,其磁响应频率提高到了令人兴奋的100THz,该工作为光波段负折射的实现奠定了基础。通常认为,比目前实现的微波段左手材料的频率高4个数量级的光波段(数百太赫兹)左手材料由于其欧姆损耗是无法实现的。但本实验中材料的红外透射测试表明,其透射率高达90%。Linden等认为这是材料由极薄金属制备的微结构组成,从而损耗相对较小。

图(14)负磁导材料的微结构单元

2005年ShuangZhang等采用金属介电多层蒸发沉积以及光刻蚀技术制备周期性排列的金U形环阵列(图14c),其周期为600nm,U形环的面积和其两个脚的尺寸分别确定了环的等效电感和电容。样品尺寸变化引起电容和电感的变化进而使谐振频率发生变化。当入射波为横电磁波(TM波),即入射波的磁场垂直于U形环时,就会产生磁谐振。该工作实现了材料在中红外60THz波段的磁响应,并理论提出了通过减小电容和电感、优化现有样品结构和尺寸以获得近红外230THz磁响应实现的可能性。虽然微电子刻蚀技术已相当发达,但由于理论和实验条件的限制,可见光及红外波段LHMs的实现还具有很大的挑战性。研究者们也提出了新的方法来实现可见光及红外波段LHMs。如普渡(Purdue)大学的Shalaev理论证明金属/电介质复合材料可用于制备可见和红外波段LHMs。另外一个别出心裁的方法就是利用单轴或双轴晶体中非常光的异常折射来实现光频负折射效应。

五LHM的应用制造前景

随着对左手材料的制备和物理特性等研究的深入,人们也开始尝试研究开发左手材料的应用。微波段左手材料可广泛应用于微波器件,如微波平板聚焦透镜、带通滤波器、耦合器、

宽带相移器和天线等。红外波段磁响应的实现可应用于生物安全成像、生物分子指纹识别、遥感、恶劣天气条件下的导航、微型谐振腔等。可见光波段左手材料可以制作能突破衍射极限的透镜,因而可应用于超灵敏单分子探测器,用于

探测微量污染、具有危险性的生物化学药剂、血液中表征早期疾病的蛋白质分子和进行医学诊断成像等。另外利用左手材料负折射和倏逝波放大特性,可以制作集成光路里的光引导元件,有望制作出分辨率比常规光学透镜高几百倍的扁平光学透镜。左手材料也有望解决高密度近场光存储遇到的光学分辨率极限问题,制作出存储容量比现有DVD高几个数量级的新型光学存储系统.

目前因红外及可见光波段左手材料的制备技术还不成熟所以左手材料的应用

研究还集中在微波波段,特别是用在天线及射频武器领域更有独特的优势。由于空间通信与微波(射频

武器等领域对天线的要求日益提高,因此要求天线:①具有高定向性,以确保

通信的保密性和高效性;②低重量,以具有机动性移动性和易携带性;③具有高增益,以降低对发射系统的要求。传统天线难以达到这些要求。而利用左手材料对电磁波的负折射效应制作左手材料平板透镜,可以实现对天线辐射电磁波波束的汇聚,减小天线的半波瓣宽度,提高天线的方向性另外左手材料还可替代微带天

线的传统介质基板,利用其对表面波的抑制来减少边缘散射,提高天线辐射效率。由于微波段左手材料的结构单元尺寸与谐振波长之比可达1∶10,并且可以通过

电路板印刷的方式实现,因此有利于实现易共形、重量轻的高方向性天线,并将对通信和武器的发展起到巨大的推动作用。

“隐身”一直是各国科学家争相开展的重要研究方向，而左手材料，无疑又为这一研究“可能取得突破”加上了一个重要的砝码。目前各国的隐身技术，主要是使用各种吸波、透波材料，实现对雷达的隐形；采用红外遮挡与衰减装置、涂敷材料等，以降低红外辐射强度，实现对红外探测器的隐身；在可见光隐形上，只是靠涂抹迷彩或歪曲兵器的外形等初级的方法。不发光物质之所以可见，就是因为它反射和散射的光线。左手材料制造的兵器可能将光线或雷达波反向散射出去，使得从正面接收不到反射的光线或微波，从而实现隐身.

左手材料开创了一个全新的领域,其独特的电磁特性引起了许多科学研究者的兴趣,随着LHM在微波段即可见光波段的研究发展,LHM在科技进步和材料应用上必将发挥出其巨大的潜在能量

2020年度调研工作汇报材料

管理精细化发展科学化 为实现九州公司又好又快发展而努力--九州公司2011年度调研工作汇报材料 （2019年2月25日） 各位领导：大家好！ 2020年，九州公司以党的十九届四中全会精神为指针，全面落实科学发展观，认真学习贯彻华夏集团公司职代会精神，紧紧围绕内抓管理，外树形象。坚持发展是第一要务、坚持安全是第一要求、坚持稳定是第一责任。正确处理好和谐和科学发展的内涵关系，进一步拓展管道市场业务，同心协力打造优良团队，为公司的壮大，成为国家管网检测强队，做出了诸多工作。下面，我们将从七个部分，对去年的工作情况进行汇报。 （一）经济效益显著，目标按期实现 2020年工作量经营指标全部完成，履行责任成果显著。实际完成：无损检测完成23660万元；理化实验室1320万元；工作量收入全年为：24860万元；实现利润12485万元。 公司全年用于装备购置2170万元。职工人均年收入12.74万元，同比去年略有增加。 1

（二）市场开发良好，发展态势平稳 去年，我们共成立外围项目部18个，其中去年延续的项目为：广东惠州、广西工程、兰郑长33标、涩宁兰19标、西四线6标、秦沈线18标、苏里格175区块、内蒙古项目、甪直-嘉兴管线、无锡管线、雄安项目、宁都项目；去年新增项目的5个项目是：呼市石化、迁安城市管网项目和甘肃酒泉五市城市管网、乌银线、江苏和山西煤层气项目。 外围项目，分为两个部分：一是为华夏集团公司服务项目，主要有：广西石化工程、兰郑长21标、苏里格苏75区块、二连项目等；二是自揽项目，主要有：广东项目、涩宁兰、西四线、秦沈线、甪直-宝钢管线、无锡管线、呼市石化、长呼项目、迁安项目、甘肃酒泉城市管网、乌银线、江苏项目等项目。 全年市场开发项目基本延续头年，外部承揽项目占据较大份额，尤其是西四线6标、秦沈线和苏里格项目施工取得了显著的经济效益，为完成全年任务奠定了基础。 西域油区关联交易市场，以保障内需，服务到位为宗旨。全年完成工作量22597万元；其中，国家管网市场检测收入11570万元，西域油区市场检测收入1203万元；理化检测收入1320万元。 国外市场，做好俄罗斯、迪拜和澳大利亚项目，为各工程处服好务，全面完成上级交给的各项任务，全年完成99850万元收入。 2

金属材料报告

金属材料学基础报告 1、简述含碳量对铁碳合金性能的影响。 当碳的质量分数小于0.9%时，随着钢种含碳量的增加，钢的强度和硬度不断上升，而塑性与韧性不断下降。当碳钢中碳的质量分数大于0.9%时，由于网状渗碳体的存在，不仅钢的塑性与韧性进一步下降，而且强度也明显下降。为了保证工业上使用的碳钢具有一定的塑性与韧性，碳钢中碳的质量分数一般不超过1.3%。碳的质量分数超过2.11%的白口铸铁，其硬度而脆，难以切削加工蛊工业上应用很少。 2、什么是钢的热处理，常用的热处理包括哪些类型？ 钢的热处理就是将钢材在固态范围内，采用适当的方法进行加热、保温和冷却，以改变内部组织，获得所需性能的一种工艺方法。 热处理可分为普通热处理和表面热处理两大类。普通热处理包括：退火，正火，淬火和回火。表面热处理包括：表面淬火:火焰加热、感应加热，化学热处理渗碳，渗氮，碳氢，共渗渗金属等。根据零件加工过程中的工序位置不同，热处理可分为预备热处理和最终热处理。 3、分别说明高档菜刀、车床主轴、铸件毛坯加工前预处理、活塞销等零件完整的热处理过程。 高档菜刀采用先进的淬火、回火等热处理技术（部分产品采用真空热处理技术），刃部采用淬火工艺,淬火宽度不小于20mm，刃部硬度要在54度硬度（HRC）以上.菜刀体中部硬度低于刃口硬度，刀背硬度≤HRC52；菜刀体中部要有一定的韧性，因此需要回火，刀具淬火后进行回火热处理工艺，它主要的目的是消除淬火后组织内部的内应力，减少菜刀的变形，提高菜刀的韧性，消除菜刀因淬火引起的脆性，它不会改变刀具强化后硬度的性能（一般保持淬火时的硬度或略低一点）。车床主轴在粗加工后调质处理；对锥孔、外锥体局部淬火；对花键进行高频淬火加回火。 铸件毛坯常规是正火，如果铸件过硬或有硬点不利于加工（如有可能会激冷的结构）则需退火。 活塞销采用渗碳工艺

耐磨材料的现状及未来发展趋势

耐磨材料的发展现状及未来发展趋势 正因为这些由本征特性TC、HC2所带来的在经济和技术上的巨大潜在能力，吸引了大量的科学工作者采用最先进的技术装备，对高TC超导机制、材料的物理特性、化学性质、合成工艺及显微组织进行了广泛和深入的研究。高温氧化物超导体是非常复杂的多元体系，在研究过程中遇到了涉及多种领域的重要问题，这些领域包括凝聚态物理、晶体化学、工艺技术及微结构分析等。一些材料科学研究领域最新的技术和手段，如非晶技术、纳米粉技术、磁光技术、隧道显微技术及场离子显微技术等都被用来研究高温超导体，其中许多研究工作都涉及了材料科学的前沿问题。高温超导材料的研究工作已在单晶、薄膜、体材料、线材和应用等方面取得了重要进展。 能源材料太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点，IBM公司研制的多层复合太阳能电池，转换率高达40％。美国能源部在全部氢能研究经费中，大约有50％用于储氢技术。固体氧化物燃料电池的研究十分活跃，关键是电池材料，如固体电解质薄膜和电池阴极材料，还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等，都是目前研究的热点。 生态环境材料生态环境材料是20世纪90年代在国际高技术新材料研究中形成的一个新领域，其研究开发在日、美、德等发达国家十分活跃，主要研究方向是：①直接面临的与环境问题相关的材料技术，例如，生物可降解材料技术，CO2气体的固化技术，SOX、NOX催化转化技术、废物的再资源化技术，环境污染修复技术，材料制备加工中的洁净技术以及节省资源、节省能源的技术；②开发能使经济可持续发展的环境协调性材料，如仿生材料、环境保护材料、氟里昂、石棉等有害物质的替代材料、绿色新材料等；③材料的环境协调性评价。 智能材料智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的耐磨材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。国外在智能材料的研发方面取得很多技术突破，如英国宇航公司在导线传感器，用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况；英国开发出一种快速反应形状记忆合金，寿命期具有百万次循环，且输出功率高，以它作制动器时、反应时间，仅为10分钟；在压电材料、磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液和磁流变液等智能材料驱动组件材料在航空上的应用取得大量创新成果。 2、国内耐磨材料发展的现状和差距 我国非常重视耐磨材料的发展，在国家攻关、“863”、“973”、国家自然科学基金等计划中，耐磨材料都占有很大比例。在“九五”“十五”国防计划中还将特种耐磨材料列为“国防尖端”材料。这些科技行动的实施，使我国在耐磨材料领域取得了丰硕的成果。在“863”计划支持下，开辟了超导材料、平板显示材料、稀土耐磨材料、生物医用材料、储氢等新能源材料，金刚石薄膜，高性能固体推进剂材料，红外隐身材料，材料设计与性能预测等耐磨材料新领域，取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果，在国际上占有了一席之地。镍氢

调研工作汇报材料

竭诚为您提供优质文档/双击可除 调研工作汇报材料 篇一：人大调研汇报材料 树台学区基本情况及近期重点工作 一、基本情况 树台学区目前共有学校24所，其中九年一贯制学校1 所（内设“校中园”1个），村小11所，教学点12个。有教师151人，其中在编教师101人，特岗41人，县聘代课教师9人。在校学生2551名，其中，中学生413名，小学生2138名。 二、主要工作 1.扎实开展“群众路线教育实践活动”和“转作风抓落实”主题活动。学区在局党委统一安排部署下，已经完成“学习教育，听取意见”环节各项工作任务，教师学习笔记字数达1万字左右，学区支部采取多种方式广泛征求服务对象、学生家长及一线教师的意见和建议，并对征求到的意见和建议进行梳理，制定整改方案，逐步整改落实。组织中学和中心小学教师观看了教育影片，开展了“千名教师进万家”活

动，及时对辍学学生进行劝返。同时，为进一步转变工作作风，学区安排包校工作人员下校就所包学校各项工作进行督促检查，确保近期各项工作落到实处。 2.抓教研、抓教学，努力提高教学质量。持续开展“实施有效教学，构建高效课堂”主题教研活动。学区工作人员不定期深入课堂，通过听评课了解一线教师教育教学工作落实情况。各学校重视教学常规管理，积极开展校本教研活动，通过互评互看、互帮互促，不断提升教师教育教学能力。 3.抓师德和学生养成教育。严格执行《海原县教师行为六不准》和禁用“教师忌语”规定，严禁体罚与变相体罚，倡导以理服人和激励性评价学生。制定了《树台学区班主任管理制度》，把学生养成教育落实情况与班主任工作量化挂钩，督促抓好学生养成教育工作。 4.抓校园文化建设，突出办学品位。学区为全乡教学点制定了校牌，为各学校定购了各室门牌、相关制度及教学挂图等；组织有专长的教师对各学校校园墙壁进行了美化；并对中学及中心小学校园内破损处进行了修补。各学校持续开展阅读活动：每天早操前开展晨读活动，早晨第一节课前开展“讲故事”、“日有所诵”活动；同时开展“午间默读”活动。 5.持续抓好学生营养改善计划工作。在完善相关制度的基础上，归类汇编了《树台学区营养改善计划工作手册》，

【开题报告】电磁波在左手材料中的传输特性

开题报告 应用物理 电磁波在左手材料中的传输特性 一、选题的背景与意义 近几十年来，物理学在先进材料领域的研究发展取得了巨大的不可思议的令人欢庆鼓舞的成就，如果在几十年前你很难想象哈利波特里才有的隐形衣材料在理论上已经发展成熟并且实验室里已经能初步有了实物雏形。这就是在近十年间横空出世掀起研究狂潮的一种具有不可思议性能的人工复合材料，俗称左手材料。 左手材料的研究要追溯到上世纪60年代前苏联科学家的假想。 物理学中，介电常数ε和磁导率μ是描述均匀媒质中电磁场性质的最基本的两个物理量。在已知的物质世界中，对于电介质而言，介电常数ε和磁导率μ都为正值，电场、磁场和波矢三者构成右手关系,这样的物质被称为右手材料(right-handed materials,RHM)。这种右手规则一直以来被认为是物质世界的常规，但这一常规却在上世纪60年代开始遭遇颠覆性的挑战。1967年，前苏联物理学家Veselago在前苏联一个学术刊物上发表了一篇论文，首次报道了他在理论研究中对物质电磁学性质的新发现，即：当ε和μ都为负值时，电场、磁场和波矢之间构成左手关系。他称这种假想的物质为左手材料(left-handed materials,LHM)，同时指出，电磁波在左手材料中的行为与在右手材料中相反，比如光的负折射、负的切连科夫效应、反多普勒效应等等。 然而左手材料的研究发展并不一帆风顺。在这一具有颠覆性的概念被提出后的三十年里，尽管它有很多新奇的性质，但由于只是停留在理论上，而在自然界中并未发现实际的左手材料，所以，这一怪诞的假设并没有立刻被人接受，而是处于几乎无人理睬的境地，直到时光将近本世纪时才开始出现转机。直至 1998~1999年英国科学家Pendry等人提出了一种巧妙的设计结构可以实现负的介电系数与负的磁导率，从此以后，人们开始对这种材料投入了越来越多的兴趣。2001年的突破，使左手材料的研究在世界上渐渐呈现旋风之势。 2001年，美国加州大学San Diego分校的David Smith等物理学家根据Pendry等人的建议，利用以铜为主的复合材料首次制造出在微波波段具有负介电常数、负磁导率的物质，他们使一束微波射入铜环和铜线构成的人工介质，微波

金属材料的选择及其绿色生产的调研

钢铁材料的选择及其绿色生产的调研 摘要：材料是人类生存，社会发展，科技进步的坚实基础，是现代化革命的先导，是当代文明的三大支柱之一，上世纪70年代，人们把信息，材料，能源作为社会文明的支柱。随着高技术的兴起。又把新材料与信息技术，生物技术并列作为新技术革命的重要标志。如今，材料已成为国名经济建设，国防建设和人民群众生活的重要组成部分。钢铁材料是人类社会的基础材料，是社会文明的标志。，钢铁材料在人类生产、生活、战争中起到了举足轻重的作用。日常生活，房屋建筑、交通运输、能源生产、机器制造，军事科学等都是立足于钢铁材料的应用基础之上；20 世纪，钢铁冶金从技艺走向了工程科学。 关键词：钢铁材料选择科学节能环保 为期一个月的暑期社会实践活动结束了，在这期间我加入了新视觉广告材料公司成为他们的一员，并在跟随他们工作期间对广告行业钢铁材料的选用及其不合理使用情况做了初步调研；这段经历，它使我在实践中了解社会，巩固了所学知识，现将一个月来的实践结果总结如下： 我所进行调研的范围是福建省三明市尤溪县，调查钢铁材料使用情况的领域主要为广告业，由于公司常常进入建筑工地进行作业，也使我有机会调查建筑工地的钢铁使用情况。尤溪县位于三明市东部，地处闽中，素有“闽中明珠”之称。全境地势东西高、中部低。全县区位优势明显，资源丰富、交通便利。近年来，通过确立"建设型兴工业县、打造朱子文化城”的发展定位，实施项目带动追赶战略，全县上下形成了干事创业的浓厚氛围，工业开发建设成效显著，全县经济社会发展呈现前所未有的良好势头。伴随者经济的快速发展，资源消耗量也在不断攀升，而钢铁材料作为消耗的主力军，其科学的选择与合理的利用不仅符合科学发展的要求，更是实现人口，资源，环境和谐相处与符合我国能源资源可持续发展的战略要求。 广告行业利用钢铁材料主要体现在户外广告牌的钢结构，立柱，灯箱的支承架，主要采用的钢型有角钢，工字钢，方刚；通过查阅资料，我明白钢材选择的依据为：钢材不同，牌号钢材的性能、强度指标、脱氧方法、适用范围、价格等均有差别，设计人员在选用钢材时，首先应了解选用钢材的基本性能，即力学性能(屈服点、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击性能)、化学成分限值范围(主要是碳、硫、磷)、脱氧方法、厚度效应（厚度由薄到厚，其强度及Z向性能呈下降趋势)。其次，合理选用钢材只能依据钢结构规范所规定的7个要素，即结构的重要性(破坏后果)，荷载的特征(承受动载构件材质要求高于承受静载构件)、结构形式、应力状态(受拉构件材质要求高于受压构件)、连接方法(焊接高于栓接或铆接)、钢材厚度(厚钢板高于薄钢板)和工作环境(温度、腐蚀介质)等因素来综合考虑，其中连接方法、应力状为主要考虑因素[1]。Q235是主要的工程结构用钢，产量大，用途广。对于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构，如一般的屋架、托架、柱、爬梯、天窗架、擦条、支撑、墙架、操作平台等，低合金钢由于强度较高，性能优越，能节约钢材，减轻结构重量，其应用己越来越广泛，因此广泛用于户外广告牌钢结构，灯箱支架的钢材选用。 对于建筑行业，建筑钢材主要包括钢结构各种型钢（如工字钢，角钢，槽钢，方钢等),板材，钢管，钢筋和钢丝等；这类钢材抗拉抗压和抗冲击性能好，可切割，可焊接，可铆接，装配方便，建筑结构钢常用钢种有碳素结构钢，低合金高强度结构钢：低合金高强度结构钢主要用于轧制各种型钢、钢板、钢管及钢筋，广泛用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别适用于各种重型结构、高层结构、大跨度结构及桥梁工程等；混凝土结构用钢：混凝土具有较高的抗压强度，但抗拉强度很低。用钢筋增强混凝土，可大大扩展混凝土的应用范围，而混凝土又对钢筋起保护作用。钢筋混凝土结构的钢筋，主要由

左手材料研究现状综述

左手材料研究现状综述 背景 左手材料(Left-Handed Metamaterials)是一种人工合成的电磁材料，介电常数ε和磁导率μ在一定的电磁波频段内同时为负，由于它能够产生自然界并不存在的奇特电磁响应，对其结构设计以及应用等方面的研究引起了国内外学者的广泛兴趣。这种本构参数双负的材料表现出左手定则(电场、磁场和波矢构成左手螺旋关系)，后向波特性，逆Doppler 效应，逆Cerenkov 效应，逆Goos-Hanchen 位移效应以及负折射等多种“异向”现象。随着研究的逐步深入，左手材料被运用在很多方面，如可以实现“超级透镜”(superlens)、电磁隐身、高增益高定向性天线、小型化滤波器、功率分配器、同向双工器等，它是材料科学、材料工艺、电磁理论、微波、天线和光学工程以及先进测量等一系列学科的交叉和融合，具有广阔的应用前景。 从1968 年，Veselago预言了左手材料中反常电磁特性的存在，直到2000 年，Smith 等人将金属细线和开口谐振环(SRR)合理布局制造出人工左手材料并于2001 年实验证实了该媒质中的负折射现象，2003 年，美国《Science》杂志将左手材料评为十大技术突破之一。人们对微波、太赫兹、红外甚至可见光波段左手材料的理论、设计、实验和应用研究迅速开展起来并在多个方面取得了很大的成果。 国内外对左手材料的研究和探索主要有结构设计与制备、物理效应的研究、物理机理的研究以及实际应用的研究。但左手材料结构设计与制备一直是科学家关注的焦点问题，研究的频率范围由微波频段、太赫兹频段扩展到红外可见光频段。 微波频段研究现状 自Smith 等首次制作出左手材料以来，研究者设计出了各种不同金属结构的左手材料，如金属短线线对结构，S 型结构，型结构Ω，H 型结构，树枝状结构，渔网结构等。这类基于金属结构的左手材料利用金属结构的电谐振和磁谐振来实现负介电常数和负磁导率，在谐振时金属本身的损耗比较大，再加上介质衬底的损耗，这类左手材料损耗往往比较高。对金属结构的结构参数变化比较敏感，必须对结构参数进行精细的调节才能使电谐振和磁谐振重合，直接导致了这类左手材料的谐振频率可调性差，带宽窄，难以扩展为三维各向同性左手材料。 另一类基于电介质结构的左手材料，如立方电介质结构、蝶形电介质结构、长方形电介质结构、球形电介质结构、圆柱形电介质结构等。这类左手材料减少了金属的使用量，降低了金属损耗，具有很好的各向同性，但是左手频带比较窄，色散严重，电介质的介电常数要求很高，损耗依然比较严重，温度稳定性差，有待进一步研究发展。Eleftheriades和Caloz 几乎同时提出了基于传输线理论构造左手材料的思想，Eleftheriades[34]等人利用传输线模型研究并解释了基于金属线和谐振环阵列的左手材料的传播特性。这类左手材料通过传输线周期性加载分立元件(串联电容和并联电感)设计出具有负折射率的左手材料，更容易应用于射频/微波电路。 基于金属结构的左手材料的带宽是负电谐振区域和负磁谐振区域的重合部分，而这两种负谐振区域本身带宽比较窄，导致左手频带的带宽很窄。而基于电介质结构的左手材料带宽依然比较窄，而且色散严重。窄频带制约了左手材料的发展和应用，实现左手材料的宽带、多频一直是研究的重点和难点。一般左手材料结构具有不对称性，尤其是金属结构对几何参数变化很敏感，理论上定量分析影响左手材料带宽的因素，缺少成熟的理论，仍处在半经验状态。本文在理论上解释了影响金属结构左手材料带宽的因素，提出了设计宽带、多频左手

金属材料市场调研报告通用范本

内部编号：AN-QP-HT425 版本/ 修改状态：01 / 00 In Order T o Standardize The Management, Let All Personnel Enhance The Executive Power, Avoid Self- Development And Collective Work Planning Violation, According To The Fixed Mode To Form Daily Report To Hand In, Finally Realize The Effect Of Timely Update Progress, Quickly Grasp The Required Situation. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 金属材料市场调研报告通用范本

金属材料市场调研报告通用范本 使用指引：本报告文件可用于为规范管理，让所有人员增强自身的执行力，避免自身发展与集体的工作规划相违背，按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度，快速掌握所需了解情况的效果。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 第一章产品概述 第一节产品概述 一、金属材料生产加工设备定义 一、金属材料生产加工设备的性质 三、金属材料生产加工设备的用途 四、金属材料生产加工设备技术指标 第二节金属材料生产加工设备市场特点分析 一、产品特征 二、价格特征 三、渠道特征 四、购买特征

第三节金属材料生产加工设备产业发展历程与产业概况 第二章金属材料生产加工设备行业宏观经济及政策环境分析 第一节XX-XX年我国经济发展环境分析 一、国内gdp分析 三、固定资产投资 三、城镇人员从业状况 四、恩格尔系数分析 五、XX-2020年我国宏观经济发展预测 第二节我国金属材料生产加工设备行业政策环境分析 一、金属材料生产加工设备产业政策分析 二、相关产业政策影响分析 第三节我国宏观经济快速发展对我国中小

仿生机器人的研究现状及其发展方向

第36卷第6期 上海师范大学学报(自然科学版)Vol.36,No.6 2007年12月 Journal of Shanghai Nor mal University(Natural Sciences)2007,Dec. 仿生机器人的研究现状及其发展方向 王丽慧,周　华 (上海师范大学机械与电子工程学院,上海201418) 摘　要:随着机器人智能化技术的进步,机器人应用领域的拓展,仿生机器人的研究正在引起世界各国研究者的关注.主要对仿生机器人的国内外研究状况进行了综述并对其未来的发展趋势作了展望. 关键词:仿生机器人;研究现状;发展方向 中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:100025137(2007)0620058205 人们对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史,人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作.1959年,第一台工业机器人在美国诞生,近几十年,各种用途的机器人相继问世,使人类的许多梦想变成了现实.随着机器人工作环境和工作任务的复杂化,要求机器人具有更高的运动灵活性和在特殊未知环境的适应性,机器人简单的轮子和履带的移动机构已不能适应多变复杂的环境要求.在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天,仿人及仿生物机器人相继被研制出来,仿生机器人已经成为机器人家族中的重要成员. 1　仿生机器人的基本概念 仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统,能从事生物特点工作的机器人.仿生机器人的类型很多,主要为仿人、仿生物和生物机器人3大类.仿生机器人的主要特点:一是多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人,机构复杂;二是其驱动方式有些不同于常规的关节型机器人,通常采用绳索、人造肌肉或形状记忆合金等驱动. 2　仿生机器人的国内外研究现状 2.1　水下仿生机器人 水下机器人由于其所处的特殊环境,在机构设计上比陆地机器人难度大.在水下深度控制、深水压力、线路绝缘处理及防漏、驱动原理、周围模糊环境的识别等诸多方面的设计均需考虑.以往的水下机器人采用的都是鱼雷状的外形,用涡轮机驱动,具有坚硬的外壳以抵抗水压.由于传统的操纵与推进装置的体积大、重量大、效率低、噪音大和机动性差等问题一直限制了微小型无人水下探测器和自主式水下机器人的发展.鱼类在水下的行进速度很快,金枪鱼速度可达105k m/h,而人类最快的潜艇速度只有84km/h.所以鱼的综合能力是人类目前所使用的传统推进和控制装置所无法比拟的,鱼类的推进方式已成为人们研制新型高速、低噪音、机动灵活的柔体潜水器模仿的对象.仿鱼推进器效率可达到70%～ 收稿日期:2007209222 基金项目:上海师范大学理工科校级项目(SK200733). 作者简介:王丽慧(1972-),女,上海师范大学机械与电子工程学院副教授.

领导调研座谈汇报材料

领导调研汇报材料 尊敬的XX总: 首先，我代表xxxx全体员工热烈欢迎xx一行莅临xx分公司视察、指导工作！ xxxx在市公司的领导下，坚定不移的以创新转型发展为抓手，深刻领会和贯彻落实市公司提出的“一方针、两走、三每、四比、五多、六抓、七路径”xxxx发展理念体系，努力开创xxxx 新局面。 下面，我从三个方面作简要汇报： 第一个方面:2016xx业务收入及2016-2017跨年完成情况 （一）2016年xx业务总收入情况。 2016年xx分公司完成xx业务总收入11768万元，全面完成了全年的奋斗目标，进度102.98％, 同比增幅为16.92%，其中邮务类业务收入1440.4万元，同比增长9.8%,占比12.23%，金融类业务收入10184万元，同比增长23.20%,占比86.53%。 （二）2016-2017年跨赛战役完成情况 跨赛16个子项目，已经完成10个项目，分别是：XX、X 险、X险、XX大收订、XX封片、XX、文创产品、XX传媒、XX年册、平台销售；预计1个项目能完成：农资销售（4月底能完成）。五个项目没有完成：分别是批销、XX、XX、XX、标快。 各项目的具体完成数据是：

表格省略 我汇报的第二个方面内容：xxxx当前工作存在的不足和隐忧。 （一）规模与速度方面存在的不足 按照市分公司提出的“四比”工作方法，我们认真查找了经营发展的短板： 一是与同行发展比：可以说是离标兵越来越远，追兵越来越近。2016年xx分公司总收入完成1.176亿元，规模全市排名12位，同比下降1位。距离第10位XX的差距为698万元（2015年xx排名11位，XX排名12位，2016年XX上升到10位），距离第11位XX（1.246亿元）相差688万元（2015年相差为245万元），差距扩大了443万元；距离第13位（XX1.124亿元）仅多531万元（2015年领先为1794万元）。XX类业务收入规模排名从2015年全市排名第17位下降到第23位，同比增幅不增反降，下降了11个百分点，与标杆局XX相差了582万。 二是与全市比：2016年发展速度均低于全市平均水平。 三是与市场比：主要业务的市场占有率低于主要竞争对手。金融业务期末余额、新增余额市场占有率低于主要竞争对手农商行、农行。同时，车险市场占有率、快递包裹市场占有率也较低。 （二）质量与效益方面存在的不足。 部分经营质量指标未达到全市平均水平。典型的是定活比偏低，储蓄收益质量不高。从历史数据看，我公司定活比平均保持在XX%到XX%之间，而市公司平均水平保持在25%左右，相差7-9个百分点，这是我公司储蓄提升收入质量的关键中间业务收入占比偏低。短信收入、跨行手续费（含金量较高收入）持续偏

左手材料经典结构双负特性及后向波性质探究

左手材料经典结构双负特性及后向波性质探究摘要：通过对左手材料经典杆环结构的理论推导，证明了其介电常数与磁导率双负的特性。提出其后向波性质为左手材料所有奇异性质的基点，并从熵条件的角度探讨了产生后向波的机制，证明了左手材料波前与能量传播的关系，间接说明其不违背能量守恒，证明了左手材料存在性。展望了左手材料的未来三大应用。 关键词：左手材料；杆环结构；双负特性；后向波 Abstract: through the theoretical derivation of left-handed materials&acute; classical pole-ring structure,the dielectric constant and magnetic permeability of the double negative features are proved.The idea that backward?wave properties are??basis points?for the singular nature of left-handed materials is offered,and from the perspective of the entropy condition,the after wave mechanism is?discussed. The relationship between the spread of?energy and?the wavefront of left-handed materials is proved, ? indirectly?illustrating it?does not breach of conservation of energy, and its existence is proved. Three major applications of the left hand in the future are foreseed. Key words: left-handed materials;rod-ring structure;double negative features;backward wave 众所周知，介电常数ε和磁导率μ是描述电磁波在介质中传播性

仿生学现状及其对科技发展的影响

2009 年春季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:机械工程专题讲座 学生所在院（系）:机电工程学院 学生所在学科:机械设计及理论 学生姓名:李鹏飞 学号:08S008257 学生类别: 考核结果阅卷人

仿生学现状及其对科技发展的影响 仿生学一词最早是在1960年由美国人斯蒂尔(Jack Ellwood Steele)取自拉丁文“bios“(生命方式)和词尾“nic“(具有……性质的)合成的。仿生学可以这样定义：研究生物系统的结构、性状、原理、行为以及相互作用从而为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学。仿生学（Bionics）是生命科学与机械、材料和信息等工程技术学科相结合的交叉学科，具有鲜明的创新性和应用性。仿生学的目的是研究和模拟生物体的结构、功能、行为及其调控机制，为工程技术提供新的设计理念、工作原理和系统构成。人类进化过程中，通过不断地模仿自然，提升生产能力。仿生的领域和技术随着时代的前进而发展。许多影响人类文明进程的重大发明都源于仿生学。例如：模仿蜘蛛织网捕鱼，模仿游鱼制造舟楫，模仿飞鸟发明飞机……。1960年美国人斯蒂尔根据拉丁文构成Bionics一词，同年召开了全美第一届仿生学讨论会。这标志着现代仿生学的开始。 仿生学具有自己独特的研究方法：一般来讲，工程和生产实践提出技术问题，有针对性地借鉴某种生物体的某些结构的功能，研究并简化其结构、功能和调控机制，择其有用制备出物理模型，建立数学模型。在有用和可用的前提下，采用技术手段，依据数学模型，制备实物模型，最终实现对生物系统的工程模拟。仿生学的发展依赖于生物学和工程技术科学的发展；仿生学的发展也促进了生物学科和工程技术的发展。 现状 仿生学的研究和应用在国内外都得到极大的关注和蓬勃的发展。为迎接全球性竞争和挑战，我国科技专家和决策者在2003年召开了两届香山会议，第214届“飞行和游动生物力学和仿生应用和第220届“仿生学的科学意义与前沿”。国内许多科研机构和大学都相继成立了仿生学研究所和研究室。科学家们正带着自动控制、能量转换信息处理、力学模式和材料构成等大量技术难题到生物系统中去寻找启迪。机器人技术的发展很好地体现了仿生应用的理念。早期的机器人主要是模拟人的重复性劳

调研汇报材料范文

调研汇报材料范文 调研汇报材料范文一：创先争优调研汇报材料 我县在完成创先争优活动一系列规定动作的基础上，结合我市正在开展的对标一流活动，以年度工作打算为起点，全力推进创先争优活动。不断对比一流寻找差距，总结经验做法、查寻咨询题不足，努力将创先争优活动与日常工作紧密结合起来。现就我县创先争优活动情况报告如下： 一、对比标杆寻差距，比学赶超促提高 为了更好地开展工作，进一步将创先争优活动引向深入，阳曲县开展了对比标杆寻差距，比学赶超促提高活动。县委要求各部门、各基层党组织围绕项目推进年全面开展对标活动，要对比先进部门、先进支部的治理模式和经验做法，转变工作方法、改进工作态度、提高工作效率，要不断创新对标方式方法，通过开展现场巡回观摩、上网查询先进经验、实时简报沟通、集中座谈交流等方式，认真学习先进典型、查寻存在的咨询题和差距，在全县范围内开展三个先锋活动。即，党员领导干部争做敬业先锋。党员领导干部要从大局动身，做给党员看、带着党员干，在党员中形成爱岗敬业的良好氛围；中层党员干部争做创业先锋。中层干部要立足各自实际，紧紧围绕部门开展的创先争优谋进展、创新业绩比贡献活动，在单位内部形成干事创业的风气；宽阔党员争做服务先锋。宽阔党员要开展党员承诺、党员结对帮扶、党员志愿者服务、党员设岗定责等活动，增强服务人民群众的热情和能力。带头全力推进阳曲经济实现新进展、新跨越，为实现富强、和谐、宜居新阳曲做出新贡献。 二、抓实群众评议助推创先争优 创先争优活动中，我县把群众评议作为衡量党组织和党员践诺情况的有效途径，进一步明确评议目标，创新评议方式，规范评议程序，落实评议结果，确保群众意见管用，助 推创先争优深入开展。 （一）评议目标明确。为杜绝群众评议泛泛而评，结合党组织五个好和党员五带头的创争目标，坚持重点突出、务实高效的原则，重点围绕公开承诺事项是否兑现，领导点评意见是否落实，进展思路是否清晰，工作措施是否得力，党风、政风是否进一步好转，党群干群关系是否进一步紧密，单位部门承诺是否得到落实以及群众反映强烈的热点、难点咨询题是否得到有效解决等方面进行评议。评议突出了农村、街道、机关、学校和企业以及两新组织的行业 特点，提高群众评议的针对性。 （二）评议方式多样。为确保各阶层、各行业的群众广泛参与、全面评议创先争优活动，我县不断创新，采取请进来、走出去和发下去相结合的方式开展群众评议。一是将群众评议会和恳谈会结合。二是将上门走访和发放征求意见函结合。党员深入基层，了解创先争优活动开展以来的变化，听取群众对单位重点工作和中心任务完成情况等方面的意见，把《群众评议测评表》发放到群众手中，广泛征

【文献综述】电磁波在左手材料中的传输特性

文献综述 应用物理 电磁波在左手材料中的传输特性 过去二十年，一种被称为“左手材料”的人工复合材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学领域内开始获得愈来愈广泛的青睐，对其的研究正呈现迅速发展之势，而它的出现却是源于上世纪60年代前苏联科学家的假想。 LHM概念的提出 1964年前苏联科学家V.G.Veslago教授从Maxwell方程出发，分析了电磁波在拥有负磁导率和负电介常数的材料中传播的情况，对其进行了阐述，如负的切连科夫效应、反斯涅耳定律、反多普勒效应等等。电磁波在传播时相速和群速方向相反，E、H、K三矢量之间呈现左手法则，与电磁波在传统材料（E、H、K三矢量之间呈现右手法则）中传播情况恰好相反，他定义该种材料为LHM材料。由于当时在自然界和实验室中未能找到这种材料，因此负折射率的问题并未引起大家的关注。在Veslago之后的几十年内，很少有关于负折射率问题的进一步报道。【1】 电磁波在左手材料传播特性 理论上麦克斯韦方程允许介电常数和磁导率都取负值，因此，麦克斯韦方程对于左手材料仍适用。对于单色平面波，麦克斯韦方程组可以写成如下： 对于右手材料，由前两式可知，电场E，磁场H，波矢k三者之间构成右手关系，而在左手介质中，波矢k三者之间构成左手关系。波矢k代表了相位传播方向，而能流传播方向S=E×H，代表了群速度。易判断波矢方向和能流方向相反。即相速度和群速度方向相反。 逆Doppler频移 声波在介质中传播时，波源和观察者如果发生相对运动，会出现Doppler效应。但是，在左手材料中，相速度和群速方向恰好相反，当波源和观察者相向而行时，观察者接收到的频率会降低，反之，则会提高。从而出现逆Doppler频移。 反常Cerenkov辐射【2】 反常Cerenkov辐射电动力学告诉我们，在真空中，匀速运动的带电粒子不会辐射电磁波，而

仿生结构及其功能材料研究发展

仿生结构及其功能材料研究进展 摘要本文结合作者课题组的相关工作, 就多种仿生材料的研究现状进行简要的综述, 并概要展望了其发展趋势. 关键词仿生合成结构材料功能材料智能材料浸润性离子通道 1.光子晶体材料 光子晶体，这是一类特殊的晶体，其原理很像半导体，有一个光子能隙，在此能隙里电磁波无法传播。蛋白石是其中的典型，它的组成仅仅是宏观透明的二氧化硅，其立方密堆积结构的周期性使其具有了光子能带结构，随着能隙位置的变化，反射光也随之变化，最终显示出绚丽的色彩.模仿蛋白石的微观结构，可以合成人工蛋白石结构的光子晶体. 矿物或生物结构色中光子晶体的分子结构、微/纳米结构、周期性结构及其功能的深入研究将为开发新一代光学材料、存储材料及显示材料提供重要的指导作用. 2.仿生空心结构材料 自然界中的许多生物采用了多通道的超细管状结构, 例如: 许多植物的茎都是中空的多通道微米管, 这使其在保证足够强度的前提下可以有效节约原料及输运水分和养料; 为减轻重量以及保温, 鸟类的羽毛也具有多通道管状结构; 许多极地动物的皮毛具有多通道或多空腔的微/纳米管状结构, 使其具有卓越的隔热性能. 3.仿生离子通道材料 生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式. 被动运输的通路称为离子通道, 主动运输的离子载体称为离子泵. 离子通道实际上是控制离子进出细胞的蛋白质, 广泛存在于各种细胞膜上, 具有选择透过性. 生物纳米通道在生命的分子细胞过程中起着至关重要的作用, 如生物能量转换, 神经细胞膜电位的调控, 细胞间的通信和信号传导等[26]. 纳米通道在几何尺寸上与生物分子相近, 利用纳米通道作为生物传感器或传感器载体, 在分子水平上对组成和调控生命体系结构和运行的离子、生物分子和小分子进行检测和分离, 甚至在人工合成的纳米通道体系内模拟某些生物体系的结构和功能, 已成为化学、生命科学、材料学及物理学等领域的研究热点. 4.仿生超强韧纤维材料 天然蜘蛛丝由于具有轻质、高强度、高韧性等优异的力学性能和生物相容性等特性, 因此在国防、军事、建筑、医学等领域具有广阔的应用前景. 随着蜘蛛丝微观结构与性能关系的进一步揭示, 利用不同的合成技术, 国内外许多课题组已成功制备了多种仿蜘蛛丝超强韧纤维材料. 纳米碳管作为一维纳米材料, 重量轻, 具有良好的力学、电学和化学性能, 这为仿生合成具有类似蜘蛛丝性能的功能材料提供了可能并已经得到了验证. 研究发现, 自然界某些生物体中(如昆虫角质层、下颌骨、螫针、钳螯、产卵器等)含有极为少量的金属元素(如Zn、Mn、Ca、Cu等), 以增强这些部位的刚度、硬度等力学性能. 受此启发, 采用改进的原子层沉积处理技术,提高天然蜘蛛牵引丝的抗断裂或变形能力, 增强蜘蛛丝的韧性. 该研究对制造超强韧纤维材料及高科技医疗材料, 包括人工骨骼、人工肌腱、外科手术线等具有重要的指导意义. 5.仿生特殊浸润性表面 自然材料的多尺度微/纳米多级结构赋予其表面特殊浸润性能, 如植物叶表面的自清洁性、滚动各向异性; 昆虫翅膀的自清洁性、水黾腿的超疏水性等. 通过对生物体表面的结构仿生可以实现结构与性能的统一.

市局领导调研汇报材料(初稿)

市局领导来我局调研汇报材料 尊敬的各位领导： 你们好！首先，我代表执法局党政领导班子以及全体队员，对各位领导在百忙之中来我局调研指导工作表示热烈的欢迎，对各位领导多年来对我局工作的支持和帮助表示衷心的感谢。 一、基本情况和工作职能 1、基本情况 2、工作职能 根据市政府《天津市城市管理相对集中行政处罚权规定》（津政令第111号）精神，主要行使：（1）市容环境卫生管理方面的全部行政处罚权； （2）城市园林绿化管理方面的全部行政处罚权； （3）市政管理方面法律、法规、规章规定的违法占道行为的行政处罚权； （4）城市规划管理方面法律、法规、规章规定的对未经规划部门许可的违法建设行为的行政处罚权； （5）工商行政管理方面法律、法规、规章规定的对占用道路无照经营行为或未在指定地点经营并影响市容的违法行为的行政处罚权； （6）公安交通管理方面法律、法规、规章规定的

对机动车、非机动车以外的违法占道行为的行政处罚权； （7）法律、法规、条例规定或市人民政府决定调整的城市管理方面的其他行政处罚权。 二、主要工作 自去年局党政班子主要领导调整以来，在区委的正确领导和市局的大力支持下，全局上下以“三个月有起色、六个月见成效、一年理顺关系”为目标，以“巩固900天”成果为抓手，以“抓班子、带队伍”为着力点，以“打基础、抓长效、全力保考核”为突破口，坚持巩固成果与宣传发动相结合，依法行政与执法服务相结合，教育培训与转变形象相结合，集中治理与长效管理相结合，紧密围绕“调结构、惠民生、上水平”活动，积极转变执法理念、创新工作思路、提升队伍形象、加大清理力度，圆满完成了市容环境综合整治任务，实现了市容环境和道路秩序双提升，为打造南开区清新、靓丽、大气、洋气的市容环境做出了贡献。 （一）突出抓好班子建设。为提高凝聚力、向心力，在新班子调整之初，便确定了“团结务实、民主和谐、廉洁高效、开拓创新”的总体目标和“三个月

左手材料

航空航天学院 工程、社会与职业伦理道德 期末文献综述 题目：左手材料的研究设计与未来展望

左手材料的研究设计与未来展望 姓名：喜宏智班级：F1541301 学号：515413910019 前言： 二战时期，真正具有隐身性能的德·哈维兰的蚊式战机开始投入使用，它所采用的覆盖张性复合材料的胶合木质结构对于二战中的雷达系统的隐形作用是相当成功的。同时也开启了科学家利用飞行器表面材料设计来实现隐身设计的新思路。 进入20世纪60年代，随着无线电技术和雷达探测技术的迅速发展，电子和通信设备向着灵敏、密集、高频以及多样化的方向发展，为消除或降低雷达所能侦查的电磁泄漏信号，科学家开始着力于研究基于超材料的吸波体设计，开始出现例如洛克希德公司的F -117A 隐形战斗机和诺斯罗普公司的 B- 2A 隐形轰炸机等隐形战斗机。 1999年，Pendry提出用连续金属线和开口谐振环组成的周期结构实现介电常 数和磁导率均为负值的左手材料[1] ，由左手材料衍生而来的超材料在透波和吸波 领域具有宽广的应用前景，引发了左手材料研究的热潮。 一、左手材料的研究进展及现状分析 左手材料是指在电磁波某些频段介电常数和磁导率同时为负的新材料。根据其实现原理，周期结构左手材料大致分为三类：第一类为基于金属线（或电谐振器）和磁谐振器的左手材料；第二类为垂直入射左手材料，这类材料一般在基板两侧具有相同的金属性质，通过基板两侧金属结构的耦合实现负磁导率，基板同侧相邻结构金属结构之间的耦合实现负介电常数；第三类为基于电介质材料的左手材料，将具有高介电常数的电介质结构单元嵌入具有低介电常数的基质中，实现负的介电常数和磁导率。 左手材料已经成为国际学术界的研究热点，近几年，国际上在左手材料制备，

燕山大学金属材料专业调研报告

专业调研报告 学院名称：材料科学与工程学院 专业名称：金属材料专业 学生学号： 学生姓名xx 指导教师：崔占全苑辉戚力 实习日期：2012.7.2— 2012年7月2日到7月13日，我们材料学院金属材料专业两个班在崔占全老师、苑辉老师和戚力老师的带领下分别在秦皇岛首秦金属材料有限公司、燕山大学科技园、山桥集团、首秦钢板、秦皇岛飞天轿车门有限公司几个单位进行专业调研实习。在我们进入大三学习金属材料专业课之前,学院组织学生进行专业调研,提前进去相关工厂进行参观实习,对于金属方面的设备以及各种产品的加工工艺有了初步了解,提高了对本专业的学习兴趣,同时为以后的学 习打下了基础。 实习历程： 秦皇岛首秦金属材料有限公司. 秦皇岛首秦金属材料有限公司地处河北省秦皇岛市抚宁县，位于最具发展潜力的环渤海经济圈中 心地带，是东北与华北两大经济区的结合部，公路、铁路、港口运输四通八达，地理位置十分优越。 它是由是中外合资企业，股东由首钢总公司、秦皇岛首钢板材有限公司、韩国现代重工业株式会社、 香港立新有限公司、利讯投资有限公司五方构成。 首秦公司采取了紧凑式流程的创新设计，整体工艺装备、技术实力达到国际先进水平。其主要产品为高等级的优质宽厚钢板，包括：高强船板、锅炉板、压力容器板、桥梁板、机械工程用板、 管线钢、耐侯钢、模具钢、高强低合金钢板、高层建筑用板等。在工艺技术上，坚持引进、消化、吸 收和自主创新相结合，烧结、炼铁、炼钢、轧钢、动力等系统成功地应用了一大批新工艺、新技术， 有效地降低了能源和资源的消耗，控制了污染，保护了环境，实现了清洁化生产。该公司4300mm宽厚板生产线由德国西马克和西门子公司联合技术总承包，应用了连铸坯热装热送、双蓄热式节能加热 炉、全自动轧钢、液压弯辊板型控制、四辊精轧机、十一辊热矫直机、ACC冷却、滚切式双边剪、滚切式定尺剪等世界最先进的宽厚板生产工艺和装备，并配套完善离线探伤、热处理等项目。该生产线覆 盖了宽厚板所有钢种级别，在宽厚板的生产规模、技术工艺、产品品种、质量和市场占有上具有明显 的竞争优势。 首秦公司坚持走高起点、高定位、高端市场的高端精品战略，与上、下游企业通过资本、技术、 需求建立紧密型的产业链，实现“共赢共担、共同发展”。同时大力发展钢材深加工，力争到2010 年，实现钢板产量的50%深加工，70%紧密产业链直销，建设附加值高、竞争力强、具有沿海发展战略 的钢材深加工配送基地，实现钢铁业向装备制造业等领域的延伸。 近几年来年轻的首秦公司经历了各种严峻的挑战，也使首秦人经受了一场信心和勇气的考验，在 总公司相关部门的大力支持和职工的努力下，首秦人演绎了一场逆境中的“加速度”。 燕山大学科技园